（8分）交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈電阻為r，外電路電阻為R，當(dāng)線圈處于中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)，逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)180°過程中，求：

（1）通過R的電荷量q
（2）寫出R兩端的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式
（3）R上產(chǎn)生的電熱Q
（4）外力做的功W

（1）（2）（3）（4）

解析試題分析：（1）通過電阻R的電荷量
由閉合電路歐姆定律得，
由法拉第電磁感應(yīng)定律得，

聯(lián)立以上四式得：             （2分）
（2）線圈由中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為
由閉合電路歐姆定律可知，
電阻R兩端的電壓
解以上三式得：     （2分）
（3）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為
由閉合電路歐姆定律可知，
由焦耳定律可知，，其中
解以上四式得：           （2分）
（4）線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外力所做的功等于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的總焦耳熱，即
          （2分）
考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律 閉合電路歐姆定律 焦耳熱 最大值和有效值

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A。求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）某課外小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)速的裝置，其原理如圖所示，一個(gè)勁度系數(shù)k=120N/m，自然長(zhǎng)度L0=1m的彈簧一端固定在墻上的M點(diǎn)，另一端N與導(dǎo)電的迎風(fēng)板相連，彈簧穿在光滑水平放置的電阻率較大的金屬桿上，彈簧是不導(dǎo)電的材料制成的。迎風(fēng)板面積S=0.5m2，工作時(shí)總是正對(duì)著風(fēng)吹來(lái)的方向。電路的一端與迎風(fēng)板相連，另一端在M點(diǎn)與金屬桿相連。迎風(fēng)板可在金屬桿上滑動(dòng)，且與金屬桿接觸良好。定值電阻R=1.0Ω，電源的電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=0.5Ω。閉合開關(guān)，沒有風(fēng)吹時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，電壓表的示數(shù)U1=9.0V，某時(shí)刻由于風(fēng)吹迎風(fēng)板，電壓表的示數(shù)變?yōu)閁2=6.0V。（電壓表可看作理想表）求：

（1）金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻；
（2）此時(shí)作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力；

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

有一直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)，，測(cè)得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A，若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A，
求：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？
（2）如果在發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某學(xué)習(xí)小組通過實(shí)驗(yàn)來(lái)研究電器元件Z的伏安特性曲線。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中測(cè)得電器元件Z兩端的電壓與通過它的電流的數(shù)據(jù)如下表

U/V
0.00
0.20
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
I/A
0.000
0.050
0.100
0.150
0.180
0.195
0.205
0.215
 
現(xiàn)備有下列器材：
A．內(nèi)阻不計(jì)的6V電源；
B．量程為0～3A的內(nèi)阻可忽略的電流表；
C．量程為0～0.6 A的內(nèi)阻可忽略的電流表；
D．量程為0～3V的內(nèi)阻很大的電壓表；
E．阻值為0～10Ω，額定電流為3A的滑動(dòng)變阻器；
F．電鍵和導(dǎo)線若干。
（1）這個(gè)學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)中電流表選（填器材前面的字母）

（2）請(qǐng)你從下面的實(shí)驗(yàn)電路圖中選出最合理的一個(gè)
（3）利用表格中數(shù)據(jù)繪出的電器元件Z的伏安特性曲線，如圖所示，分析曲線可知該電器元件Z的電阻隨U變大而（填“變大”、“變小”或“不變”）；

（4）若把用電器Z接入如圖所示的電路中時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.150A，已知A、B兩端電壓恒為2V，則定值電阻R0 阻值為_______Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)為了測(cè)量一個(gè)量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
（1）他先用多用表進(jìn)行了正確的測(cè)量，測(cè)量時(shí)指針位置如圖1所示，得到電壓表的內(nèi)阻為3.00×103Ω，此時(shí)電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”，表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V，則電壓表的示數(shù)應(yīng)為              V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

（2）為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻Rv，該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．?dāng)嚅_開關(guān)S，按圖2連接好電路；
B．把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到b端；
C．將電阻箱R0的阻值調(diào)到零；
D．閉合開關(guān)S；
E．移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V的位置；
F．保持滑動(dòng)變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V，讀出此時(shí)電阻箱R０的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻Rv的測(cè)量值；
G．?dāng)嚅_開關(guān)S．
實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有：
a．待測(cè)電壓表
b．滑動(dòng)變阻器：最大阻值2000Ω
c．滑動(dòng)變阻器：最大阻值10Ω
d．電阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω
e．電阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω
f．電池組：電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻可忽略
g．開關(guān)，導(dǎo)線若干
按照這位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，回答下列問題：
①要使測(cè)量更精確，除了選用電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測(cè)電壓表外，還應(yīng)從提供的滑動(dòng)變阻器中選用    （填“b”或“c”），電阻選用     （填“d”或“e”）。
②電壓表內(nèi)阻的測(cè)量值R測(cè)和真實(shí)值R真相比，R測(cè)　　　　R真（填“＞”或“＜”）；若RV越大，則越　　　　（填“大”或“小”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用如圖所示的電路測(cè)量一個(gè)約為200的電阻R0的阻值．實(shí)驗(yàn)室備有電源（電動(dòng)勢(shì)為6．0V），電流表A（量程50mA）．另有電壓表V1（量程5V）和電壓表V2（量程15V）， 滑動(dòng)變阻器R1（阻值0~10）和滑動(dòng)變阻器R2（阻值0~1k），供選擇使用．

（1）電壓表應(yīng)選擇    （填“V1”或“V2”），滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇      （填“R1”或“R2”）．
（2）閉合電鍵，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)．經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，有一個(gè)接線柱沒接入電路中，則這個(gè)接線柱是     ．
A．滑動(dòng)變阻器左側(cè)電阻絲接線柱  B．電流表正接線柱
C．電壓表正接線柱    D．電鍵右側(cè)接線柱

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

關(guān)于磁感線和磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是（     ）

A．磁感線起始于N極，終止于S極
B．磁感線上某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定是該點(diǎn)的切線方向
C．一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
D．磁場(chǎng)中某處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與放在該處的一小段通電導(dǎo)線所受的安培力成正比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力，下列說(shuō)法正確的是（   ）

A．安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線
B．安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向
C．安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無(wú)關(guān)
D．將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，安培力的大小一定變?yōu)樵瓉?lái)的一半

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